Explicador da Eletrificação: diferenças entre híbridos convencionais e mild-hybrid

Quando o assunto é veículos eletrificados, ainda existe bastante dúvida sobre o que eles são, como operam e quais tecnologias estão disponíveis hoje.

Para esclarecer essas perguntas, a Razão Automóvel estreou uma nova série: o Explicador da Eletrificação. Neste primeiro episódio, a proposta é mostrar as diferenças - técnicas e do dia a dia - entre os híbridos convencionais e os veículos mild-hybrid.

São duas soluções que parecem parecidas, mas que escondem várias particularidades. Assista ao vídeo:

Mesmo que as duas combinem um motor a combustão com uma máquina elétrica, usem uma bateria e um conversor de energia, elas não oferecem as mesmas capacidades - e nem têm o mesmo custo.

Mild-hybrid

Vamos começar pelos mild-hybrid (ou semi-híbridos), que representam o nível mais simples de eletrificação aplicado a um motor a combustão.

Embora exista eletrificação, nos mild-hybrid o motor a combustão continua sendo o único capaz de movimentar o carro. Em outras palavras: não dá para rodar em silêncio usando apenas o motor elétrico.

Isso acontece porque, apesar de haver motor elétrico e bateria, esses componentes não têm potência nem capacidade suficientes para cumprir esse papel. Além disso, eles dependem de um sistema elétrico paralelo cuja tensão normalmente fica entre 12 V e 48 V.

No Hyundai Tucson mild-hybrid, por exemplo, o motor elétrico entrega somente 12 kW (16 cv) e a bateria de íons de lítio tem 0,44 kWh de capacidade - números bem abaixo do que se vê em híbridos convencionais.

Para que serve o sistema mild-hybrid?

Mesmo sem permitir condução em modo 100% elétrico, o mild-hybrid consegue dar suporte ao motor a combustão em saídas, acelerações mais fortes e retomadas, acrescentando torque extra.

"E isso ajuda a uma ligeira redução dos consumos, pois os dois motores - combustão e elétrico - trabalham em conjunto."

Os benefícios não param por aí. O motor elétrico também pode atuar como gerador, substituindo o alternador. Com isso, é possível aproveitar a energia cinética recuperada nas desacelerações e frenagens, convertê-la em energia elétrica e armazená-la na bateria de 48 V.

Depois, essa energia pode ser usada não apenas para ajudar em arrancadas e acelerações mais intensas, mas também para reforçar outras funções, como o sistema stop-start.

Ou seja: se em um stop-start convencional o motor a combustão só desliga quando o veículo está completamente parado, em um mild-hybrid ele pode desligar antes, ainda com o carro em movimento, favorecendo a redução de consumo e emissões.

Híbridos. Como funcionam?

Nos híbridos convencionais - também chamados de full-hybrid - o potencial de economia é significativamente maior do que nos mild-hybrid. Emissões e consumo podem cair mais de 30% em comparação com uma versão equivalente equipada apenas com motor a combustão.

Essa eficiência extra é possível porque, nos híbridos, a máquina elétrica é mais forte. No nosso Hyundai Tucson HEV, por exemplo, o motor elétrico declara 44,2 kW (60 cv): cinco vezes mais do que o motor elétrico do Tucson mild-hybrid.

A bateria de polímeros de íons de lítio também é maior, com 1,49 kWh, e o sistema elétrico trabalha com uma tensão bem mais alta: 270 V contra os 48 V do mild-hybrid.

"Num híbrido convencional tanto o motor de combustão como o elétrico conseguem assim locomover o veículo, seja de forma individual, seja de forma combinada."

No Tucson HEV, o motor a combustão 1.6 T-GDI rende 180 cv e, junto do motor elétrico de 60 cv, resultam em 230 cv de potência máxima combinada.

Dá para perceber como a parte elétrica pesa na eficiência quando observamos os dados oficiais de consumo e emissões do Tucson híbrido.

"Apesar dos 230 cv de potência, declara apenas 5,6 l/100 km e 127 g/km de CO2. Números que rivalizam com modelos utilitários muito mais pequenos e menos potentes."

Os híbridos convencionais também dispensam cabos e carregadores externos para recarregar a bateria, ao contrário de outros híbridos do mercado, os plug-in. Além disso, eles conseguem sair apenas com o motor elétrico e, no para-e-anda urbano, esse motor pode acabar sendo o principal responsável por mover o veículo.

A recarga da bateria, assim como nos mild-hybrid, acontece por meio da travagem regenerativa, aproveitando desacelerações e frenagens. E muitos híbridos ainda oferecem mais de um nível de regeneração: um mais suave para estrada aberta e outro mais forte para a cidade.

Mas a bateria também pode ser carregada pelo próprio motor a combustão, quando há potência sobrando que não está sendo usada para movimentar o veículo.

Mild-hybrid é mais barato

Já ficou claro que existe uma diferença de desempenho entre mild-hybrid e híbridos convencionais. Apesar de utilizarem os mesmos tipos de componentes - motor elétrico, bateria e conversor - como a parte elétrica dos híbridos tem maior capacidade, eles tendem a ser mais econômicos e eficientes.

Em contrapartida, essa capacidade maior também aparece no preço. Veículos mild-hybrid costumam ser mais acessíveis do que veículos híbridos.

A decisão entre uma tecnologia e outra deve levar em conta os quilômetros rodados por ano e o tipo de uso.